Scale Invariant Power Spectrum in Hořava-Lifshitz Cosmology without Matter
本文研究了纯Horava-Lifshitz引力中动力学标量模的宇宙学意义。我们发现,如果放松作用量的细致平衡条件,它可以在紫外区产生尺度不变的功率谱。这表明物理标量模可能是大尺度结构的种子,Horava-Lifshitz宇宙学可能是暴胀宇宙学的一个合格的替代方案。
2009-08-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Toward physical cosmology: focus on inhomogeneous geometry and its non-perturbative effects
我们概述了构建一个物理的,完全相对论性宇宙学的关键步骤。不均匀性对宇宙有效演化历史的影响被编码在反作用项中,并通过空间平均几何不变量表示。这些都是缺席的和潜在的候选人失踪的暗源在标准模型。由于它们可以被解释为一个新兴的标量场(morphon)的能量,我们的立场,提出一个策略,如何现象学的标量场模型的暗能量,暗物质和通货膨胀,通常被添加到一个基本的来源,一个奇异几何(FLRW)宇宙学,可以潜在地追溯到空间的非均匀几何性质和嵌入到时空。我们提出了一系列的论证,到目前为止,这些论证只是定性的,是结论性的,我们还讨论了与观测结果的解释有关的定量性质的公开问题。我们在一个协变的框架内讨论... [删节]
2011-06-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Conformally related metrics and Lagrangians and their physical interpretation in cosmology
共形相关的度量和拉格朗日被认为是标量张量引力宇宙学的背景下。在讨论了这个问题之后,我们提出了一个引理,证明了两个共形相关的拉格朗日量的场方程也是共形相关的当且仅当相应的哈密顿量为零。然后证明了对于每一个非极小耦合标量场,我们可以将共形相关空间中唯一的极小耦合标量场与一个适当的势相联系。后者的结果意味着非最小耦合标量场的场方程与最小耦合标量场的场方程在共形水平上是相同的。这一事实是相关的,以选择物理变量之间的共形等效系统。最后,我们发现上述命题可以推广到一般的n维黎曼空间。
2013-07-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Theoretical Cosmology
我们回顾了当前的理论宇宙学,包括基础和数学宇宙学和物理宇宙学(以及量子领域的宇宙学),重点是开放的问题。
2020-02-09 astro-ph.CO gr-qc math-ph
Conspiracy of BSM physics and cosmology
LHC缺乏实验证据来证明基本粒子的标准模型(BSM)之外的物理学,以及它的存在为解决标准模型(SM)的内部问题以及现代宇宙学基本元素的物理性质提供了必要性,这表明了BSM物理学的阴谋。同时,精确宇宙学的数据只是收紧了对偏离现在标准的Lambda CDM模型的约束,从而展示了非标准宇宙学场景的阴谋。结合新物理学的物理、天体物理和宇宙学探索,不仅可以揭示BSM物理的阴谋,而且必然会揭示宇宙学场景中的非标准特征。
2019-11-08 astro-ph.CO hep-ph
Some physical implications of regularization ambiguities in SU(2) gauge-invariant loop quantum cosmology
圈量子引力的物理学如何受到潜在的量子化模糊性的影响是一个悬而未决的问题。我们在使用规范协变通量的环量子宇宙学的背景下解决这个问题。探讨了正则化参数的两种选择的后果:$μ_0$和$\bar μ$在一个积极的宇宙学常数的存在下,和两种选择的正则化的哈密顿约束圈量子宇宙学:标准和蒂曼正则化。我们发现,奇异性分辨率和反弹,由于规范协变通量发生的新功能,也存在Thiemann正则化动力学。当包含正的宇宙学常数时,发现$μ_0$ -方案与标准圈量子宇宙学一样是不可行的.我们的调查带来了一个令人惊讶的结果,即在反弹前政权的紧急事项的性质是由选择监管机构在蒂曼正则化的标量约束是否使用规范covaraint通量。与$\bar μ$ -方案中突现物质是宇宙学常数不同,$μ_0$ -方案中突现物质表现为弦气体.
2019-11-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Towards physical cosmology: geometrical interpretation of Dark Energy, Dark Matter and Inflation without fundamental sources
我们概述了构建一个物理的,完全相对论性的宇宙学的关键步骤,我们的目标是跟踪暗能量和暗物质回到空间的物理性质。不均匀性对宇宙有效演化历史的影响被编码在反作用项中,并通过空间平均几何不变量表示。这些是不存在的,并解释为失踪的黑暗基本来源在标准模型。在非均匀情况下,它们可以被解释为一个新兴的标量场(形态子)的能量。这些平均不变量消失的同质几何,其中的变形子是在一个不稳定的平衡态。如果这种状态被扰动,变形子可以作为早期宇宙中的经典暴胀子,其不平衡的能量可以模拟晚期宇宙中的暗源,根据空间尺度分别作为暗能量或暗物质。我们提出了一系列定性结论性的论点,并概述了与观测解释有关的定量性质的开放性问题。
2010-12-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Bayesian interpretation of inconsistency measures in cosmology
测量数据集之间的不一致性已经成为宇宙学分析的重要组成部分。重要的是要准确地评估这种不一致的意义时,存在。我们在这里提出了一个贝叶斯解释的不一致性措施,可以提取信息的存在下,数据分散的物理不一致性。新的框架是基于条件概率分布的物理不一致的水平给出了所获得的测量值。我们使用的不一致性指数作为案例研究来说明新的解释框架,但这可以推广到其他指标。重要的是,在不一致性的量化中有两个方面,随着模型参数数量的增加,它们的表现不同。第一个是物理不一致性水平达到阈值的概率,该阈值随着所考虑的参数数量的增加而下降。其次是物理不一致性的实际水平,它对参数的增加相当不敏感。这种经常被忽视的模糊性导致低估的物理不一致性的普遍采用的显着性水平时,使用,但解决了贝叶斯解释,因为条件概率分布包括所有的统计信息的物理不一致性的水平。最后,我们应用贝叶斯解释检查普朗克与造父变星为基础的本地测量,暗能量调查(DES),阿塔卡马宇宙学望远镜(ACT)和WMAP之间的一致性。我们确认和重温以前的物理不一致的程度,并显示稳定的新的解释的宇宙学参数的数量相比,常用的n- $σ$解释时,适用于宇宙学的紧张局势在多参数空间。
2021-05-11 astro-ph.CO gr-qc
Chameleon Cosmology Model Describing the Phantom Divide Line Crossing
在Chameleon宇宙学模型中,基于标量场的两个独立函数,构造了描述具有幻影分界线交叉的Bang-to-Rip型演化的精确解.
2010-05-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Tensor- and spinor-valued random fields with applications to continuum physics and cosmology
本文综述了两类随机函数谱理论的历史、现状和物理应用。一类是定义在欧几里得空间上的齐次各向同性随机场,其取值于实有限维线性空间。在连续介质物理的应用中,这样的场描述了均匀和各向同性连续介质在微结构附着于所有介质点的情况下的物理性质。场的值域是对称类的不动点集,其中两个紧李群通过正交表示作用。均匀介质的物质对称群在每一点上都是相同的,并且作用是平凡的,而物理对称群可能作用是不平凡的。在各向同性随机介质中,秩1(分别为秩2)场的相关张量在根据上述表示的物理对称性组的作用下变换(分别为它的张量平方),使场各向同性。另一类是紧李群陪集空间上齐次向量丛的迷向随机截面。在宇宙学的应用中,陪集空间模拟天球,而随机截面模拟宇宙背景。宇宙学原理保证了横截面是各向同性的。为了方便读者,从多重线性代数,表示论,微分几何的必要材料审查附录。
2021-12-09 astro-ph.CO math.PR
A lognormal luminosity function for SWIRE in flat cosmology
星系的光度函数(LF)或光度最大值(PM)等物理参数或效应的评估通常是由它们的光谱红移来模拟的。在这里,我们的模型LF和PM星系的光度红移所给出的斯皮策广域红外河外星系(SWIRE)目录的对数正态LF的框架。此外,我们比较我们的模型与Schechter LF星系。所采用的宇宙学框架是扁平宇宙学。
2018-11-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmology with relativistically varying physical constants
我们证明了变物理常数模型与最近发表的变分方法是一致的,其中爱因斯坦方程被修改为包括光速c,引力常量G和宇宙学常数Λ的变化,使用爱因斯坦-希尔伯特作用量。满足局部守恒律和压缩比安奇恒等式所产生的一般约束提供了选择常数变化形式以及它们的变化如何相关的自由。当我们选择dG/Gdt=3dc/cdt,c=c_0.exp[(a^α-1)],G=G_0.exp[3(a^α-1)]和Λ=Λ_0.exp[(a^(-α)-1)],其中a是标度因子,α=1.8时,我们能够证明:(a)对超新星1a观测数据的拟合略好于CDM Λ模型;(b)确定了宇宙微波背景温度各向异性功率谱中的第一个峰值,其多极值为l=217.3;(c)计算出宇宙的年龄为14.1 Gyr;(d)发现BAO声学尺度为145.2 Mpc。这些数字与使用ΛCDM模型得出的值相差不到3%。令人惊讶的是,我们发现,在一个具有显著负曲率的宇宙中,暗能量密度是负的,并且其膨胀速度比ΛCDM模型预测的要快。
2020-09-17 astro-ph.CO gr-qc
Evolution in bouncing quantum cosmology
本文在圈宇宙学的约化相空间量子化的框架下,给出了描述量子宇宙学演化的方法。我们将我们的方法应用到耦合到无质量标量场的平坦Friedman-Robertson-Walker模型。我们确定的物理量子哈密顿量是正定的,并产生全球考虑量子系统的幺正演化。研究了量子大反弹跃迁过程中物理观测量的期望值的性质。研究了高斯态演化观测量的色散。计算出的相对涨落使半经典条件和可能发生的宇宙遗忘的检查。基于宇宙学数据的初步估计表明,不存在宇宙健忘症。所呈现的结果是分析性的,数值计算仅用于可视化目的。我们的方法可以推广到复杂的宇宙学模型,包括Bianchi型宇宙。
2012-03-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Applicability of the linearly perturbed FRW metric and Newtonian cosmology
有人认为,宇宙结构的形成对平均膨胀率的影响可以忽略不计,因为度规的线性近似在非线性密度扰动的情况下仍然适用。我们讨论了为什么基于线性理论的论点是无效的。着重讨论了牛顿引力理论与广义相对论的弱场、小速度极限在宇宙学背景下的区别。
2010-05-10 astro-ph.CO gr-qc
The future of cosmology and the role of non-linear perturbations
宇宙学扰动理论是研究宇宙的重要工具。线性或一阶理论是很好理解的,然而,发展和应用超越线性秩序的理论是当前理论宇宙学研究的前沿。在这篇文章中,我将描述一些在线性阶不存在的非线性扰动理论的特征,重点是二阶涡量的产生。在这样做的时候,我们讨论为什么这,在其他功能,如诱导引力波和非高斯性,表明宇宙学扰动理论是至关重要的宇宙模型的测试。
2012-01-18 astro-ph.CO gr-qc
Modern Cosmology: Assumptions and Limits
物理宇宙学试图通过它的起源和演化来理解整个宇宙。宇宙学中的观测和实验情况不允许我们纯粹根据经验方法进行。我们研究在什么意义上我们的宇宙学假设实际上已经形成了我们目前的宇宙学世界观,随之而来的不可避免的限制。宇宙学和其他科学和知识的分支一样,是人类想象的产物,反映了当时流行的信仰体系。这个争论中的问题值得进一步的哲学讨论。用怀特海的话来说,“哲学,在其功能之一,是宇宙学的批评家”。(Whitehead,1925)
2012-06-25 astro-ph.CO gr-qc physics.hist-ph
A first step towards the inflationary trans-planckian problem treatment in Loop Quantum Cosmology
对于大多数初始条件,宇宙学相关的物理模式在反弹时间是trans-planckian的,通常是许多数量级。我们改进了通常的圈量子宇宙学计算的原始功率谱-在暴胀的框架-占那些trans-planckian效应通过修改色散关系。这可能会导致光谱发生剧烈变化,使其与观测数据兼容或不兼容,这取决于操作选择的细节。
2018-01-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Ghost-free $F(R)$ bigravity and accelerating cosmology
我们提出了一个双重力类似的$F(R)$重力。我们的构造是基于最近的无鬼质量双引力,其中添加了额外的标量场,并实现了相应的保角变换。事实证明,$F(R)$双引力更容易制定的辅助标量作为显式表示的$F(R)$是相当麻烦。详细地发展了$F(R)$双引力的相容宇宙学重建方案,显示了用第二度规的相容解实现几乎任意物理宇宙演化的可能性。详细计算了加速宇宙的实例,包括幻影、精粹和$Λ$ CDM加速,并简要讨论了它们的物理性质。
2012-08-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Emulating Global 21 cm Cosmology Observations from the Lunar Far Side to Achieve Quick and Reliable Physical Constraints
针对全球21厘米信号贝叶斯参数推断计算昂贵的问题,本文提出公开的21cmLSTM与21cmKAN模拟器,在保证无偏约束的同时显著提升精度与训练推断效率。
2025-08-31 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Limits of time in cosmology
我们提供了一个讨论我们的项目中的一些主要思想的物理基础的时间概念在宇宙学。我们通常会把普朗克尺度(位于一个虚构的“大爆炸”点之后的$\sim 10^{-43}$秒)作为我们可以推断标准宇宙学模型的极限。在我们的工作中,我们已经提出,还有其他几个(物理动机)有趣的极限-位于普朗克时间之前至少30个数量级-宇宙学模型的物理基础及其时间概念逐渐减弱。其中一些极限与早期宇宙中的相变有关,这些相变逐渐削弱了宇宙学中广泛采用的“标准钟”概念。这样的考虑导致时间的“尺度问题”,其在电弱相变之上(在$\sim 10^{-11}$秒之前)变得特别尖锐。其他的限制是由于建立一个宇宙学参考系的问题,或者甚至是考虑一个合理的适当时间的概念,如果早期宇宙的组成部分变得太量子化的话。例如,如果在暴胀开始时(比如说,$\sim 10^{-34}$秒)考虑纯量子相位,就会出现时间的“量子问题”。
2016-03-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Berry phase in inflationary cosmology
通过得到相应的波函数,我们导出了与量子力学起源的暴胀宇宙学扰动有关的Berry相的一个类似物。我们进一步证明了宇宙学的Berry相完全可以通过可观测的参数,即光谱指数来设想。最后,从理论和观测的角度讨论了这个相的物理意义,以及这个量在暴胀宇宙学中的一些可能结果。
2013-04-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
String-inspired Teleparallel Cosmology
本论文是一个非常通用的字符串启发引力理论的尝试,基于一个字符串的作用,在teleparel重力,其中包括一个特定的功能,取决于标量场和它的动能,以及扭转和边界项,嵌入也可能从teleparel高斯-Bonnet不变量的影响。我们的研究重点是FLRW宇宙学。在我们推导出相关的普适引力理论的宇宙学方程之后,我们着重于弦激发的耦合,通过考虑不同的分析技术来研究。第一种分析技术是基于线性稳定性理论,通过引入适当的无量纲变量,使我们能够研究相空间的结构和相关的物理效应。在这种情况下,我们得到了对应于物质和暗能量主导解的不同宇宙学解,实现了物质和暗能量主导时代之间可能的过渡。对于每一种宇宙学解,我们讨论了相应的物理特征,得到了由于动力学效应对耦合常数的可行约束。物理特征的动力学研究还包括通过微调初始条件深入到物质时代的数值分析,获得特定耦合函数的有效状态方程的可能轨迹。
2020-11-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Scale-invariant cosmology in de Sitter gauge theory
普朗克质量和宇宙学常数决定了物理宇宙中的最小距离和最大距离。相对论理论考虑了基本距离极限$\ell$与基本速度极限$c$,是基于洛伦兹对称性的德西特扩展。本文提出了一种新的德西特引力规范理论,它允许$\ell$的宇宙学演化的一致性。这个理论在局部等价于狄拉克的尺度不变版本的广义相对论,并提出了一种新的非奇异宇宙学扩展。
2021-01-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bianchi I model in terms of nonstandard loop quantum cosmology: Classical dynamics
在圈量子宇宙学的圈几何学背景下,分析了比安奇I宇宙的宇宙学奇点。我们解决了理论的哈密顿约束,并找到了基本可观量的李代数。物理复合可观量是用基本可观量定义的。通过围绕一个循环的完整性对经典理论的修正消除了奇点。然而,我们的模型有一个自由参数,无法在我们的方法中确定。在我们修正的经典理论量子化之后,用观测宇宙学的数据检验这个模型是可能的。
2009-12-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Nearly forgotten results in development of physical cosmology
Bogoliubov Laboratory for Theoretical Physics, JINR(杜布纳联合核子研究所鲍戈留博夫理论物理实验室)
回顾物理宇宙学发展中被遗忘的关键成果,包括弗里德曼和勒梅特对宇宙膨胀及背景辐射的贡献。
2025-12-26 astro-ph.CO gr-qc physics.hist-ph
Nonflat time-variable dark energy cosmology
将时变暗能量标量场$Φ$模型($Φ$ CDM)推广到非平坦空间.我们表明,即使在空间曲率占主导地位的时代的标量场的解决方案是一个依赖于时间的不动点或吸引子,标量场的能量密度的增长相对于空间曲率的能量密度。这是第一个在非平坦几何中物理上一致和完整的动态暗能量模型的例子。
2013-12-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
BMS in Cosmology
对称性在宇宙学中扮演着一个有趣的角色。它们在描述暴胀过程中产生的宇宙学扰动方面是有用的,并导致涉及大尺度结构暗物质和星系超密度统计因子软极限的一致性关系。另一方面,在观测宇宙学中,这些大尺度统计分布信息的载体是在零测地线上传播的光线。出于这个简单的考虑,我们研究了零无穷大的结构和相关的BMS对称性的宇宙学设置。对于减速Friedmann-Robertson-Walker背景,未来零无穷大的存在,我们发现BMS变换,离开渐近度量不变的领先秩序。与渐近平坦的情况相反,宇宙学中的BMS变换产生对应于标量和张量自由度的Goldstone模,这些自由度可能存在于零无穷大并扰动渐近数据。因此,BMS变换产生物理上不等价的真空,因为它们用这些物理自由度填充了零无穷大的宇宙。我们还讨论了考虑宇宙膨胀时的引力记忆效应。在这种情况下,由于滞后格林函数的尾部对引力记忆有额外的贡献,它不仅在光锥上得到支持,而且在光锥内部也得到支持。引力记忆效应也可以从渐近的观点理解为宇宙学BMS相关真空之间的过渡。
2016-10-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph